1、毕业设计文献综述 电气工程及其自动化 船舶机舱集中控制台的监控系统设计 近年来，随着计算机技术、自动控制技术和信息技术的快速发展，现代化船舶的自动化程度也在变的越来越高。由于船舶机舱监控系统是船舶自动化的主要组成部分，它能使轮机员操纵人员可以及时的掌握了解机舱中的主、辅机等各系统和各种设备的运行状况，并且对各个系统的运行参数进行实时控制。对于船舶的航运安全起着至关重要的作用。鉴于目前我国建造的大部分船舶中的自动监控系统采用国外产品的情况，因此，开展先进的网络型机舱监控系统的研究具有非常重要的意义。 MCGS 系统 MCGS 即 “监视与控制通用系统 “，英文全称为 Monitor and Co
2、ntrol Generated System。MCGS 是为了工业过程的监测和控制领域所服务的计算机软件，具有可维护性强、操作简便、功能完善、可视性好等重多特点。 MCGS 工控组态软件的功能和特点 1.概念简单，易于理解和使用。普通工程人员只要经过短时间的培训就可以正确掌握和快速完成大多数简单工程项目的监控程序设计以及运行操作。用户可以避开计算机硬件和软件中复杂的问题，从而集中力量来解决工程本身的问题，从而提高了组态的可靠性。 2.功能齐全，方案设计方便。 MCGS 就是为了解决监控问题而提供多样的手段，从设备的驱动、数据的采集到数据的处理、流程的控制、报警的处理、报表的输出、动画的显示、曲
3、线的显示等各个环节，均拥有多样的功能组件和图形库，用户只需根据实际需要，进行方案的设计与组态的配置即可，就可以生成用户所需的应用软件系统。 3.实时性与处理。 MCGS 利用 Windows 操作平台上的多任务、按优先级分时等操作功能，使 PC 机广泛的应用于监控领域成为了可能。而大量信息和数据的需要以及及时收集和即时处理，而在计算机监控领域则称为实时性任务。 另外还有许多工作是非实时性的，或者被称为非时间任务，可以插空在主机的运行周期中。而打印数据一类工作，一般可以运行于后台，称为脱机作业。 4.建立实时数据库，可以便于用户来分步组态，保证了这套系统安全可靠运行。 MCGS组态软件 是 由
4、五个部分组成： 用户窗口、设备窗口、主控窗口、运行策略 和 实时数据库。 在这五部分 中 “实时数据库”是 MCGS 系统的核心。生成应用系统时，每一部分都是独立运行，独立建造，互不相干的，而在 MCGS 系统运行的过程中，五个部分都可以和实时数据库进行数据的交换，从而形成一个有关整体。实时数据库就相当 于一个数据处理的中心，是该系统每个部分以及各种功能构件的公用数据区。各个部件均可以独立地向实时数据库输出或输入数据，并完成自己的独立控制。 5.设立“设备工具箱”，主要是针对外部设备特征，用户可以从中选择某种“构件”，设置在设备窗口中，还可以赋予这个构件相关的属性，从而建立系统与外部设备的相关
5、连接，便可实现对该种设备的驱动和控制。由于不同的设备一般都对应不同的构件，所以所有设备构件均需要通过实时数据库来建立联系，建立时一般都是相互独立的，即使对某一个构件的操作或者改动，但是不影响其它构件和整体结构，从某种 意义上讲， MCGS 就是“设备无关”的系统，用户也不必担心外部设备局部的改动，影响到整个系统运行。 6.“面向窗口”设计方法，增加了可操作性和可视性。把窗口作为一个单位，构建一个用户运行系统的界面，使 MCGS 的组态工作变的既直观简单，又多变灵活。用户还可以使用系统的缺省构件，也可以根据实际情况需要自己来组态配置，生成各种各样的图形界面， 包括一些特殊的图形界面。 7.利用多
6、样的“动画组态”功能，快速的构造一些各种生动复杂的动态画面。以数据、图象、图符、曲线等形式，为操作员提供了系统运行中的各种情况以及 一些报警信息等。用变化的大小、明暗的闪烁、改变的颜色、移动的翻转等手段，还可以增强动态效果。图元、图符定义着相应的属性，就可以实现动画特效。同时， MCGS 还为用户提供了丰富多彩的动画构件，模拟控制系统以及实时监控系统中常用的一些器件的功能。而每个动画构件都是一一对应着特定的动画功能。 8.引入“运行策略”概念。在复杂工程作业中，运行的流程一般都是多分支的。如果用传统编程方法来实现，既麻烦又容易出问题。 MCGS 就开辟了“策略窗口”，用户就可以运用系统提供的各
7、项功能的“策略构件”，可以用图形化的方法来构造应用程 序，实现自由、精确地控制，还可以按照事先设定的顺序和条件，控制外部设备，来操控窗口的关闭与打开，与数据库进行交换。于此同时，用户还可以自己创造新的策略构件，扩充系统的功能。 9.MCGS 主要是由五个部分组成，它的主要部件一般由构件的方式来构造的。不同构件拥有不同功能，且相互独立。用户可以根据自己的要求，定制自己需要的构件，使 MCGS系统的功能得到扩展。这种利用“面向对象”的技术，大大提高了 MCGS 系统的可维护性和可扩展性。 10.支持 OLE Automation 技术。 MCGS 允许用户在 Visual Basic 中操作 MC
8、GS 中的对象，提供一套开放性的可扩展接口，用户可以根据自己的实际需要用 Visual Basic 编制特定的功能构件来扩展系统功能。 11.MCGS 中数据存储已经不是传统的使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。当组态时， MCGS 系统所生成的结果就是一个数据库，运行时，报警信息和数据对象的存储也是一个数据库。利用这些数据库来储存数据和处理数据，从而大大的提高了系统的运行效率、安全性和可靠性。 12.设立“对象元件库”，是为了解决组态结果的积累和重新利用的问题。所谓对象元件库，实际上就是一个存储各种组 态对象的数据库。当组态时，可以把制作完好的对象以元件形式存入数据库中，也可把数据库中的
9、各种对象提取出来，直接来使用。随着工作的积累，对象元件库的对象也将变的日益扩大和丰富了，所以组态工作也将会变得越来越方便了。 MCGS的发展前景 现在 MCGS 软件的应用范围很广，它的系统界面友好，操作简单，扩展行强，功能丰富，可靠行高， 同时组态技术的采用缩短了开发周期，减少了开发费用。 MCGS 组态技术在控制系统开发中具有十分良好的应用发展前景。 MCGS 组态软件还需进一步完善：一是加强通用性和便利性，满足不同控制系 统的设计要求，尽量减少用户的编程工作量；二是在通用性的基础上向行业化方向发展 。 参考文献 1 卞伟华 .基于 PLC 的材料自动分拣及进出库系统的研究 .电子与通信工
10、程 .2008 2 许晶 .网络型船舶机舱监控系统的研究与设计 .大连海事大学 .2008 3 徐东华 .LONWORKS 现场总线在机舱监控系统中的应用研究 .大连海事大学 .2006 4 郭晋 .基于 CAN 现场总线的分布式控制系统设计 .北京工业大学 .2001 5 章丽芙 . PLC 自动控制综合实验系统设计 .东南大 学 .2006 6 吴江贤 .PLC 教学实验系统的设计与应用 .江南大学 .2009 7 赖祥宁 .现场总结控制系统的研究与工程实现 .北京航空航天大学 .2001 8 何军庆 .基于 MCGS 组态软件和 PLC 控制的微型全自动高效包衣机的研究试制 .南昌大学 .2008 9 孙晓琨 .CAN 现场总线过程控制系统的应用研究 .北京交通大学 .2006 10 梁庚 .现场总线控制系统的研究与应用 .华北电力大学 .2001
